势和方向。中国作为个制造大国，主要还是依靠劳动力价格资源等方面的比较优势，而在产品的技术创新与自主开发方面与国外同行的差距还很大。中国的数控产业不能安于现状，应该抓住机会不断发展，努力发展自己的先进技术，加大技术创新与人才培训力度，提高企业综合服务能力，努力缩短与发达国家之间的差距。力争早日实现数控机床产品从低端到高端从初级产品加工到高精尖产品制造的转变，实现从中国制造到中国创造从制造大国到制造强国的转变。数控机床及其特点数控机床是数字控制机床的简称，是种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作数控折弯机并加工零件。数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成，它是数控机床的大脑。与普通机床相比，数控机床有如下特点对加工对象的适应性强，适应模具等产品单件生产的特点，为模具的制造提供了合适的加工方法加工精度高，具有稳定的加工质量可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件加工零件改变时，般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间机床本身的精度高刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高般为普通机床的倍机床自动化程度高，可以减轻劳动强度有利于生产管理的现代化数控机床使用数字信息与标准代码处理传递信息，使用了计算机控制方法，为计算机辅助设计制造及管理体化奠定了基础对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高可靠性高。数控机床的工艺范围及加工精度数控车床是种高精度高效率的自动化机床，也是使用数量最多的数控机床，约占数控机床总数的。它主要用于精度要求高表面粗糙度好轮廓形状复杂的轴类盘类等零件的加工，能够通过程序控制自动完成园柱面圆锥面圆弧面和各种螺纹的切削加工，并能进行切槽钻孔扩孔铰孔等加工。由于数控车床具有加工精度高能作直线和圆弧插补功能，有些数控车床还具有非圆曲线插补功能以及加工过程中具有自动变速功能等特点，所以它的工艺范围要比普通车床要宽得多。精度要求高的零件由于数控机床刚性好，制造和对刀精度高，以及能方便和精确地进行人工补偿和自动补偿，所以能加工精度要求高的零件，甚至可以以铣代磨。表面粗糙度要求高的零件数控车床具有恒线速切削功能，能加工出表面粗糙度小的均匀的零件。使用恒线速切削功能，就可选用最佳速度来切削锥面和端面，使切削后的工件表面粗糙度既小又致。数控车床还适合加工各表面粗糙度要求不同的工件。粗糙度要求大的部位选用较大的进给量，要求小的部位选用小的进给量。轮廓形状特别复杂和难于控制尺寸的零件由于数控车床具有直线和圆弧插补功能，部分车床数控装置还有些非圆曲线和平面曲线插补功能，所以可以加工形状特别复杂或难于控制尺寸的的零件。带特殊螺纹的零件普通车床所能车削的螺纹类型相当有限，它只能车等导程的直锥面公英制螺纹，而且台车床只能限定加工若干导程的螺纹。而数控车床不但能车削任何等导程的直锥面螺纹和端面螺纹，而且能车变螺距螺纹，还可以车高精度螺纹。数控机床的发展趋向数控机床是由美国发明家约翰帕森斯上个世纪发明的。随着电子信息技术的发展，世界机床业已进入了以数字化制造技术为核心的机电体化时代，其中数控机床就是代表产品之。数控机床是制造业的加工母机和国民经济的重要基础。它为国民经济各个部门提供装备和手段，具有无限放大的经济与社会效应。目前，欧美日等工业化国家已先后完成了数控机床产业化进程，而中国从世纪年代开始起步，仍处于发展阶段。美国的数控发展史美国政府重视机床工业，美国国防部等部门因其军事方面的需求而不断提出机床的发展方向科研任务，并且提供充足的经费，且网罗世界人才，特别讲究效率和创新，注重基础科研。因而在机床技术上不断创新，如年研制出世界第台数控机床年创制出加工中心年代初研制成年首创开放式数控系统等。由于美国首先结合汽车轴承生产需求，充分发展了大量大批生产自动化所需的自动线，而且电子计算机技术在世界上领先，因此其数控机床的主机设计制造及数控系统基础扎实，且贯重视科研和创新，故其高性能数控机床技术在世界也直领先。当今美国生产宇航等使用的高性能数控机床，其存在的教训是，偏重于基础科研，忽视应用技术，且在上世纪代政府度放松了引导，致使数控机床产量增加缓慢，于年被后进的日本超过，并大量进口。从年代起，纠正过去偏向，数控机床技术上转向实用，产量又逐渐上升。德国的数控发展史德国政府贯重视机床工业的重要战略地位，在多方面大力扶植。，于年研制出第台数控机床后，德国特别注重科学试验，理论与实际相结合，基础科研与应用技术科研并重。企业与大学科研部门紧密合作，对数控机床的共性和特性问题进行深入的研究，在质量上精益求精。德国的数控机床质量及性能良好先进实用货真价实，出口遍及世界。尤其是大型重型精密数控机床。德国特别重视数控机床主机及配套件之先进实用，其机电液气光刀具测量数控系统各种功能部件，在质量及中的大值。由于端齿盘离合器工作在低载荷低扭矩条件下，故只需要按照上面的抗弯强度公式算出模数的值，然后根据经验法对照现有产品参数进行适当修正即可。因为空套齿轮是与齿条啮合，在分度定位的动作过程中，要求齿条的行程至少使空套齿轮转动六分之周，带动刀盘转过六分之的圆周分度，所以齿条的有效啮合长度至少为六分之的空套齿轮的分度圆圆周长。考虑到齿条的行程直接影响到刀架的体积空间，这里选择最近简单，但相对最稳定的分度方案齿条的行程等于六分之的空套齿轮的分度圆圆周长。即齿条的最大行程只能使刀盘转位六分之圆周，但是节省了刀架的占位空间，使其适用于常见的小型廉价车床，同时简单的分度方案使得数控系统更加简单稳定。但是为了简化计算，这里取齿数比的值为是齿宽系数，。通常，对于直齿轮，，越大则齿宽越大，齿轮轴向尺寸越大，安全性和成本提高，散热性能降低。反之亦然。由于空套齿轮在啮合转动的时候是处于低载荷低速度的条件下，故齿宽不需要很大，但为了使使用简化公式计算出来的参数具有更好的安全性，不妨取的值为算出来的值偏大，可根据实际经验适当修正即可。根据现场观察现有产品的分度转位的转速，目测转速线速度，查机械设计手册单行本齿轮传动，表，取齿轮的精度等级为级，即。查机械设计手册单行本齿轮传动，表，选择钢调质作为上端齿盘的材料。查机械设计手册单行本齿轮传动表，得到如下的硬度数据齿轮硬度，齿条硬度。图抗弯疲劳强度基本值又由上图查得齿轮齿条。故得。取齿数，则查课本机械设计，表得到齿形系数校正系数所以所以值较大的转矩与扭转转惯量有关。根据实际现有产品目测，设刀盘为高,直径为的铸钢圆柱体。查阅材料手册，得铸钢的密度为。由体积公式得刀盘的体积由质量与密度的关系得刀盘的质量。由扭转惯量与扭矩的关系得，代入数据计算得。事实上，刀盘是六角形的，而且内部有很大的减重槽，实质质量比上面估算的质量的十分之还要低。但考虑到刀盘转动时遇到摩擦力等等阻碍因素，取估算质量的十分之左右的质量进行下步的计算。此时可取。把上面所有相关参数代入简化公式，计算得。对照的标准值，取，这样保证了齿轮在其主要受力方向上有足够的强度。由模数与分度圆的关系得，计算得。由得。因为是大大人为的增大，且空套齿轮在轴向方向受到的力很小，基本可以忽略，故参照现有产品参数，选择。总结空套齿轮的参数模数分度圆直径齿宽。上端齿盘的结构图如下图所示图上端齿盘结构分度活塞的设计分度活塞作用主要是将液压能量转化为齿条动能，使得空套齿轮可以转动，又使齿条可以复位。其行程跟齿条行程相同，约为六分之的空套齿轮分度圆的周长。活塞直径。由下表，取活塞直径。厚度。表液压缸内径公称直径分度活塞及其活塞杆的零件装配图如下图所示。图分度活塞及其活塞杆的零件装配图精定位机构活动插销机构设计精定位是六角回转刀架最终的定位，精定位的精度直接反映于刀架的重复定位精度，六角回转刀架的精定位采用活动插销的定位方式。定位原理设计思路在刀架的底座均布六个固定插销轴，在刀盘底部的对应位置均布六个插销孔，当刀盘抬起时，插销孔被拉起脱离插销轴，当分度转动介绍后，刀盘大致地转到插销轴的正上方，然后液压力作用使刀盘带动插销孔下压。而在插销轴的顶端是个半圆球头，其坚硬的球型曲面使插销孔与之配合的时候能够自动修正分度转位的误差。对于重复定位精度，主要决定于插销定位机构的定位误差。由于回转刀架的重复定位误差为，所以要求定位误差,。材料选择作为六角回转刀架的最重要的定位机构，有较严格的精度要求，同时又是相对运动频繁的机构，故材料的选择必须使其具有高强度，高刚度，高耐磨性。可选择合金钢。活动插销机构的结构设计插销轴的顶端是个球头，其球面在刀盘下压的时候能带动插销孔向下压，插销轴的顶端球头曲面能够使插销孔自动对心，从而达到定位目的。插销轴结构简单，其结构和尺寸见下图所示。图插销轴结构图插销孔的结构及尺寸如下图所示。图插销孔结构图插销机构的公差带设计国家要求优先采用基孔制，故孔的基本偏差为，由国标优先推荐的常用配合中试选，由下表查得如下数据表标准公差孔的公差为，上偏差，下偏差轴的公差为，上偏差，下偏差。则定位误差即,，所以所选择的公差配合复合重复定位精度要求。插销机构的配合如下图所示。图定位插销机构的公差配合图对插销轴进行校核因为插销定位机构决定了六角回转刀架的重复定位精度，同时作为过盈配合，当刀架受到切削力时，刀架底座上均布的六个插销结构先于主轴受力，所以该机构是非常重要的受力机构，要进行校核检验。确定切削力。查金属切削手册，得切屑力方向上的受力公式，车床切削外圆是方向的受力系数查表得其值为背吃刀量对于常见的车床外圆切削，取其常见的大值为进给量，查表并取大值为把上述具体数据代入上面公式计算得查金属切削手册，得切屑力方向上的受力公式,车床切削外圆时方向的受力系数，查表得其值为其余参数和取值同上。代入数据计算得则由上得到在水平面上每个插销轴受到的剪力为代入数据计算得由设计手册得剪切强度公式材料的许用